5.4抛体运动的规律 同步练习 （含答案）
文档属性
| 名称 | 5.4抛体运动的规律 同步练习 （含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 238.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-22 15:08:44 | ||
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文档简介
5.4抛体运动的规律
、单选题
关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力的作用，是 的匀变速运动
B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长
C．物体落地时的水平位移与初速度无关
D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是（ ）
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
如图所示，将小球从空中的 点以速度 水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的 点若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面上的 点右侧，下列方法可行的是（ ）
A．在 点正上方某位置将小球以小于 的速度水平抛出
B．在 点正下方某位置将小球以大于 的速度水平抛出
C．在 点将小球以大于 的速度水平抛出
D．在 点将小球以小于 的速度水平抛出
如图所示，在 点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的 点、 点，已知 点是 点在地面上的竖直投影，，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为 B．两小球的下落时间之比为
C．两小球的初速度大小之比为 D．两小球的初速度大小之比为
将一个小球以初速度 水平抛出，经时间 小球的水平分速度和竖直分速度恰好大小相等，从抛出时刻经时间 小球的水平分位移和竖直分位移恰好大小相等，忽略空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D． 大小不同关系不同
一带有发射机的乒乓球台如图甲所示。水平台面的长和宽分别为 和 ，中间球网高度为 （图丙）。发射机安装于台面左侧边缘的中点（图乙），能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为 ，不计空气的作用，不考虑乒乓球旋转，重力加速度大小为 。以地面作为参考系，乒乓球被发射机发射出后，在空中做（ ）
A．平抛运动 B．斜抛运动
C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动
如图所示， 为竖直圆轨道的左端点，它和圆心 的连线与竖直方向的夹角为 ，一小球在圆轨道左侧的 点以速度 水平抛出，恰好沿 点的切线方向进入圆轨道，已知重力加速度为 ，则 之间的水平距离为（ ）
A． B． C． D．
如图，O为抛物线OM的顶点，A．B为抛物线上两点，O点的切线水平。从A．B两点分别以初速度v1、v2水平抛出两小球，同时击中O点，不计空气阻力，则两球（ ）
A．必须同时抛出 B．初速度v1与v2相等
C．击中O点时速度相同 D．击中O点时重力的瞬时功率相等
如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A．将击中P点，t大于 B．将击中P点，t等于
C．将击中P点上方，t大于 D．将击中P点下方，t等于
跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一、如图所示，某次比赛中运动员以速度30m/s从跳台顶端O点水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上的A点，赛道的倾角为37°，重力加速度为10m/s2，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则OA两点间的距离约为（ ）
A．209m B．189m C．169m D．149m
、多选题
如图所示，水平屋顶高 ，围墙高 ，围墙到房子的水平距离 ，围墙外马路宽 ，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度 的大小的可能值为（围墙厚度忽略不计，忽略空气阻力， 取 ）（ ）
A． B． C． D．
如图所示，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球划出一条弧线飞到小桶的前方。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为（ ）
A．抛出点高度不变，增大初速度 B．抛出点高度不变，减小初速度
C．初速度大小不变，降低抛出点高度 D．初速度大小不变，增大抛出点高度
公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏一“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。某小孩和大人分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体，假设圆环的水平位移相同。如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（ ）
A．大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等
B．大人和小孩拋出的圆环加速度相等
C．大人和小孩拋出的圆环在空中飞行的时间相等
D．大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度
、解答题
如图所示，一长为的木板倾斜放置，倾角为45°。有一小球自与木板上端等高的某处由静止释放，小球落到木板上反弹后速度大小不变方向水平，直接落到木板下端，求小球释放点距木板上端的水平距离。重力加速度的值取。
刚刚结束的北京冬奥会点燃了国人对于雪上项目的热情，跳台滑雪项目尤其受到热捧。共技术要点包括以下四个部分：滑雪前助跑、起跳、空中飞行和养陆。比赛时，运动员穿专用滑雪板在雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A．B间的距离为60m，斜坡与水平方向的夹角为30°。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）运动员在A处的速度大小及在空中的飞行时间；
（2）运动员在空中离坡面的最大距离。
5.4抛体运动的规律答案解析
、单选题
A
C
B
【解析】根据 得 ，水平位移为 。则知在 点将小球抛出时，落地时平抛运动的时间相等，初速度小于 时，水平位移减小，可能撞在挡板上，或落在挡板左侧，初速度大于 时，水平位移增大，小球将从挡板上方飞过落在 点右侧，故CD错误.
由 知在 点正上方某位置将小球以大于 的速度水平抛出时，小球恰好能越过挡板，水平位移可以增加，能落在 点右侧，故A错误，B正确.
D
【解析】两球做平抛运动，高度相同，则下落的时间相同，故A 、B错误；
由于两球的水平位移之比为 ，根据 知，两小球的初速度大小之比为 ，故C错误，D正确。
C
【解析】设经历时间 小球的水平分速度和竖直分速度恰好大小相等，则有：，
可得：，
设经时间 小球的水平分位移和竖直分位移恰好大小相等，则有：，
解得：，
比较 、 可知 ，故C正确，ABD错误。
A
【解析】乒乓球被发射机发射出后，有水平方向的速度，竖直方向受到重力，因此在空中做平抛运动，故选A．
A
【解析】根据平行四边形定则知，小球通过 点时竖直方向上的分速度
则运动的时间
则 间的水平距离 ．故A正确，BCD错误．
【答案】B
【解析】【解答】B．已知O为抛物线OM顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，
则设OM为
则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有
联立解得
平抛在水平方向为匀速直线运动，有
联立可得
整理可得
B符合题意；
A．因 则可得
A球先抛出才能同时击中O点，故A错误；
C．因 ，但竖直方向有
故两分速度合成后可知O点的速度不同，C不符合题意；
D．两球在O点重力瞬时功率为
即击中O点时重力的瞬时功率不相等，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据运动的分解得出两球的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合瞬时功率的表达式进行分析判断。
【答案】B
【解析】【解答】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据自由落体规律h=gt2可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动t=。
故答案为：B。
【分析】 本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据子弹和积木在竖直方向的运动特点可知在竖直方向上保持相对静止，结合水平方向的运动特点得出击中的时间和位置，同时要注意运动的相对性和独立性，结合运动学公式即可完成分析。
【答案】C
【解析】【解答】运动员做平抛运动，当运动员落到斜面上时，运动员的位移偏向角等于斜面倾角，即
解得
则运动员水平方向的位移为可得OA的距离即为平抛的位移，有
故答案为：C。
【分析】运动员做平抛运动，结合平抛运动位移偏角的表达式得出该运动员在空中运动的时间，结合匀速直线运动和几何关系得出 OA两点间的距离 。
、多选题
A；B
【解析】刚好能越过围墙时，水平方向：，
竖直方向：，
解得 ，
刚好能落到马路外边缘时，水平方向：，
竖直方向：，
解得 ，
所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，速度的取值 ，故选A．B。
B；C
【解析】设小球抛出速度为 ，抛出点离桶的高度为 ，水平位移为，则：竖直方向：，运动时间 ，水平位移：。
A．B根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移 ，抛出点高度 不变，就需要减小初速度，B正确A错误；
C、D根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移 ，初速度不变，需要降低抛出高度，C正确D错误。
B；D
【解析】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为 ，高度为 ，则下落的时间为：，水平方向位移 ，
大人和小孩抛出的圆环发生的水平位移相等，竖直位移不同，所以大人和小孩抛出的圆环发生的位移不相等，故A错误；
环做平抛运动，加速度 ，所以大人、小孩抛出的圆环的加速度相同，故B正确；
平抛运动的时间由高度决定，可知大人抛出圆环的时间较长，故C错误；
大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度，故D正确。
、解答题
【答案】解：设小球释放点距木板上端的水平距离为x，自由落体过程以速度v落到木板上反弹，则
小球反弹后做平抛运动，经时间t落到底端，木板的长度为l，由题意可得
解得
【解析】【分析】当小球先做自由落体运动，利用速度位移公式可以求出落在斜面上速度的大小，结合平抛运动的位移公式可以求出小球释放点到木板上端的水平距离。
【答案】（1）解：水平方向
竖直方向
解之得
（2）解：将初速度和加速度都分解为垂直于斜面方向和平行斜面方向，垂直斜面的初速度为
垂直斜面的加速度为
则离开斜面的最远距离
解得
【解析】【分析】（1）运动员空中做自由落体运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，两个方向联立方程求解。
（2） 将初速度和加速度都分解为垂直于斜面方向和平行斜面方向 ， 垂直于斜面方向 速度减为零， 运动员在空中离坡面有最大距离，利用速度位移公式求解。
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、单选题
关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力的作用，是 的匀变速运动
B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长
C．物体落地时的水平位移与初速度无关
D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是（ ）
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
如图所示，将小球从空中的 点以速度 水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的 点若使小球仍刚好擦过竖直挡板且落在地面上的 点右侧，下列方法可行的是（ ）
A．在 点正上方某位置将小球以小于 的速度水平抛出
B．在 点正下方某位置将小球以大于 的速度水平抛出
C．在 点将小球以大于 的速度水平抛出
D．在 点将小球以小于 的速度水平抛出
如图所示，在 点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的 点、 点，已知 点是 点在地面上的竖直投影，，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为 B．两小球的下落时间之比为
C．两小球的初速度大小之比为 D．两小球的初速度大小之比为
将一个小球以初速度 水平抛出，经时间 小球的水平分速度和竖直分速度恰好大小相等，从抛出时刻经时间 小球的水平分位移和竖直分位移恰好大小相等，忽略空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D． 大小不同关系不同
一带有发射机的乒乓球台如图甲所示。水平台面的长和宽分别为 和 ，中间球网高度为 （图丙）。发射机安装于台面左侧边缘的中点（图乙），能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为 ，不计空气的作用，不考虑乒乓球旋转，重力加速度大小为 。以地面作为参考系，乒乓球被发射机发射出后，在空中做（ ）
A．平抛运动 B．斜抛运动
C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动
如图所示， 为竖直圆轨道的左端点，它和圆心 的连线与竖直方向的夹角为 ，一小球在圆轨道左侧的 点以速度 水平抛出，恰好沿 点的切线方向进入圆轨道，已知重力加速度为 ，则 之间的水平距离为（ ）
A． B． C． D．
如图，O为抛物线OM的顶点，A．B为抛物线上两点，O点的切线水平。从A．B两点分别以初速度v1、v2水平抛出两小球，同时击中O点，不计空气阻力，则两球（ ）
A．必须同时抛出 B．初速度v1与v2相等
C．击中O点时速度相同 D．击中O点时重力的瞬时功率相等
如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A．将击中P点，t大于 B．将击中P点，t等于
C．将击中P点上方，t大于 D．将击中P点下方，t等于
跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一、如图所示，某次比赛中运动员以速度30m/s从跳台顶端O点水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上的A点，赛道的倾角为37°，重力加速度为10m/s2，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则OA两点间的距离约为（ ）
A．209m B．189m C．169m D．149m
、多选题
如图所示，水平屋顶高 ，围墙高 ，围墙到房子的水平距离 ，围墙外马路宽 ，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度 的大小的可能值为（围墙厚度忽略不计，忽略空气阻力， 取 ）（ ）
A． B． C． D．
如图所示，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球划出一条弧线飞到小桶的前方。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为（ ）
A．抛出点高度不变，增大初速度 B．抛出点高度不变，减小初速度
C．初速度大小不变，降低抛出点高度 D．初速度大小不变，增大抛出点高度
公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏一“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。某小孩和大人分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体，假设圆环的水平位移相同。如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（ ）
A．大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等
B．大人和小孩拋出的圆环加速度相等
C．大人和小孩拋出的圆环在空中飞行的时间相等
D．大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度
、解答题
如图所示，一长为的木板倾斜放置，倾角为45°。有一小球自与木板上端等高的某处由静止释放，小球落到木板上反弹后速度大小不变方向水平，直接落到木板下端，求小球释放点距木板上端的水平距离。重力加速度的值取。
刚刚结束的北京冬奥会点燃了国人对于雪上项目的热情，跳台滑雪项目尤其受到热捧。共技术要点包括以下四个部分：滑雪前助跑、起跳、空中飞行和养陆。比赛时，运动员穿专用滑雪板在雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A．B间的距离为60m，斜坡与水平方向的夹角为30°。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）运动员在A处的速度大小及在空中的飞行时间；
（2）运动员在空中离坡面的最大距离。
5.4抛体运动的规律答案解析
、单选题
A
C
B
【解析】根据 得 ，水平位移为 。则知在 点将小球抛出时，落地时平抛运动的时间相等，初速度小于 时，水平位移减小，可能撞在挡板上，或落在挡板左侧，初速度大于 时，水平位移增大，小球将从挡板上方飞过落在 点右侧，故CD错误.
由 知在 点正上方某位置将小球以大于 的速度水平抛出时，小球恰好能越过挡板，水平位移可以增加，能落在 点右侧，故A错误，B正确.
D
【解析】两球做平抛运动，高度相同，则下落的时间相同，故A 、B错误；
由于两球的水平位移之比为 ，根据 知，两小球的初速度大小之比为 ，故C错误，D正确。
C
【解析】设经历时间 小球的水平分速度和竖直分速度恰好大小相等，则有：，
可得：，
设经时间 小球的水平分位移和竖直分位移恰好大小相等，则有：，
解得：，
比较 、 可知 ，故C正确，ABD错误。
A
【解析】乒乓球被发射机发射出后，有水平方向的速度，竖直方向受到重力，因此在空中做平抛运动，故选A．
A
【解析】根据平行四边形定则知，小球通过 点时竖直方向上的分速度
则运动的时间
则 间的水平距离 ．故A正确，BCD错误．
【答案】B
【解析】【解答】B．已知O为抛物线OM顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，
则设OM为
则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有
联立解得
平抛在水平方向为匀速直线运动，有
联立可得
整理可得
B符合题意；
A．因 则可得
A球先抛出才能同时击中O点，故A错误；
C．因 ，但竖直方向有
故两分速度合成后可知O点的速度不同，C不符合题意；
D．两球在O点重力瞬时功率为
即击中O点时重力的瞬时功率不相等，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据运动的分解得出两球的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合瞬时功率的表达式进行分析判断。
【答案】B
【解析】【解答】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据自由落体规律h=gt2可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动t=。
故答案为：B。
【分析】 本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据子弹和积木在竖直方向的运动特点可知在竖直方向上保持相对静止，结合水平方向的运动特点得出击中的时间和位置，同时要注意运动的相对性和独立性，结合运动学公式即可完成分析。
【答案】C
【解析】【解答】运动员做平抛运动，当运动员落到斜面上时，运动员的位移偏向角等于斜面倾角，即
解得
则运动员水平方向的位移为可得OA的距离即为平抛的位移，有
故答案为：C。
【分析】运动员做平抛运动，结合平抛运动位移偏角的表达式得出该运动员在空中运动的时间，结合匀速直线运动和几何关系得出 OA两点间的距离 。
、多选题
A；B
【解析】刚好能越过围墙时，水平方向：，
竖直方向：，
解得 ，
刚好能落到马路外边缘时，水平方向：，
竖直方向：，
解得 ，
所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，速度的取值 ，故选A．B。
B；C
【解析】设小球抛出速度为 ，抛出点离桶的高度为 ，水平位移为，则：竖直方向：，运动时间 ，水平位移：。
A．B根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移 ，抛出点高度 不变，就需要减小初速度，B正确A错误；
C、D根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移 ，初速度不变，需要降低抛出高度，C正确D错误。
B；D
【解析】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为 ，高度为 ，则下落的时间为：，水平方向位移 ，
大人和小孩抛出的圆环发生的水平位移相等，竖直位移不同，所以大人和小孩抛出的圆环发生的位移不相等，故A错误；
环做平抛运动，加速度 ，所以大人、小孩抛出的圆环的加速度相同，故B正确；
平抛运动的时间由高度决定，可知大人抛出圆环的时间较长，故C错误；
大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度，故D正确。
、解答题
【答案】解：设小球释放点距木板上端的水平距离为x，自由落体过程以速度v落到木板上反弹，则
小球反弹后做平抛运动，经时间t落到底端，木板的长度为l，由题意可得
解得
【解析】【分析】当小球先做自由落体运动，利用速度位移公式可以求出落在斜面上速度的大小，结合平抛运动的位移公式可以求出小球释放点到木板上端的水平距离。
【答案】（1）解：水平方向
竖直方向
解之得
（2）解：将初速度和加速度都分解为垂直于斜面方向和平行斜面方向，垂直斜面的初速度为
垂直斜面的加速度为
则离开斜面的最远距离
解得
【解析】【分析】（1）运动员空中做自由落体运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，两个方向联立方程求解。
（2） 将初速度和加速度都分解为垂直于斜面方向和平行斜面方向 ， 垂直于斜面方向 速度减为零， 运动员在空中离坡面有最大距离，利用速度位移公式求解。
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